第十三章　128.变压器---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版）

这是一份第十三章　128.变压器---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版），共13页。试卷主要包含了25 A，75 kg水抽到10 m高处等内容，欢迎下载使用。
1~5题每题6分
1.(2026·陕西汉中市校际联考)某品牌手机充电器内部可视为理想变压器，可将交流电降压后给手机充电。已知变压器原副线圈匝数之比为44∶1，充电器输入功率为20 W，原线圈的输入电压u=2202sin 100πt V，则下列说法正确的是( )
A.原线圈输入电压最大值为220 V
B.副线圈的电压为5 V
C.副线圈中电流的频率为100 Hz
D.副线圈的电流为5 A
答案 B
解析 原线圈输入电压表达式为u=2202sin 100πt V，最大值为2202 V，故A错误；原线圈电压有效值为220 V，原副线圈匝数比为44∶1，根据U1U2=n1n2，副线圈电压为U2=22044 V=5 V，故B正确；由ω=100π rad/s，得原线圈电压频率f=ω2π=50 Hz，理想变压器不改变频率，故C错误；输入功率P=20 W，副线圈功率P=U2I2，则I2=205 A=4 A，故D错误。
2.在如图所示的电路中，开关S闭合，理想变压器的输入电压U=Umsin ωt，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，定值电阻R1、R2、R3的阻值均为R。在变压器的闭合铁芯上还绕有一匝线圈，该线圈接理想交流电压表，电压表的示数为U0。下列说法正确的是( )
A.Um=2U0
B.电阻R2的功率为n22U02R
C.原线圈中的电流为2n22U03n1R
D.若仅断开开关S，则电压表的示数变为34U0
答案 C
解析 根据变压器原、副线圈电压与线圈匝数的关系可知Um2U0=n11，解得Um=2n1U0，故A错误；
同理可知U0U2=1n2，解得U2=n2U0，根据串并联电路电流规律可知I2=2U23R，则通过R2的电流为I=12×I2=n2U03R，R2的功率为P=I2R2=n22U029R，故B错误；根据变压器原、副线圈电流与线圈匝数的关系可知I2I1=n1n2，解得I1=2n22U03n1R，故C正确；仅断开开关S，则电压表的示数不变，故D错误。
3.(2026·河北秦皇岛市第一中学检测)如图(a)所示，理想变压器副线圈两端接有一灯泡L(110 V，55 W)，二极管为理想二极管，电流表为理想交流电流表，定值电阻R=55 Ω，原线圈所接电源输出电压变化规律如图(b)所示，灯泡L正常发光，下列说法正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比为4∶1
B.原、副线圈的匝数比为3∶1
C.电流表的示数为2.25 A
D.电流表的示数为4.25 A
答案 C
解析 由题图(b)可得原线圈电压有效值为U1=220 V，副线圈电压为110 V，则原、副线圈的匝数比为n1n2=U1U2=220110=2，故A、B错误；根据能量守恒定律可得U12R·T2+PT=U1IT
解得I=2.25 A，故C正确，D错误。
4.(2026·山东省名校联盟检测)如图甲所示，理想变压器的原线圈与定值电阻R0串联后接在U0=2202sin 100πtV的交流电源上，副线圈接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R。改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组理想电表的示数，并绘制出U-I图像，如图乙所示，则R0的阻值为( )
A.5 ΩB.20 Ω
C.40 ΩD.80 Ω
答案 A
解析 设变压器原线圈两端的电压为U1，流过原线圈的电流为I1，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，可知U1U=II1=n1n2
根据闭合电路欧姆定律可得U0m2=I1R0+U1=n2n1IR0+n1n2U
根据题图乙的图像可知，当I为0时，U等于440 V，代入上式得n1n2=12
当I为22 A时，U等于0，代入上式得R0=5 Ω，故选A。
5.(多选)(2026·河北保定市四校联考)2025年6月19日，我国300兆瓦级变速抽水蓄能发电电动机全尺寸交流集电系统顺利完成验证试验，标志着我国变速抽蓄核心技术实现重大突破。如图甲所示为抽水蓄能的原理图，当电网中用户负荷较低时，某水电站一台输出电压如图乙所示的发电机与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，副线圈接有一台抽水蓄能发电电动机，其额定电压为380 V，内阻为1 Ω，电动机正常工作时，与原线圈相连的电流表(内阻不计)示数为12.5 A，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2=22
B.抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为625 W
C.抽水蓄能发电电动机的输出功率为9 500 W
D.抽水蓄能发电电动机1 s内可将88.75 kg水抽到10 m高处
答案 BD
解析 由题意，原线圈两端电压有效值为U1=760 V
副线圈两端电压有效值为U2=380 V
则理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2=U1U2=760V380V=2，故A错误；由题意，原线圈电流有效值I1=12.5 A
由n1n2=I2I1可知，副线圈电流有效值I2=25 A
则抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为P热=I22r=252×1 W=625 W，故B正确；抽水蓄能发电电动机的输出功率为P出=I2U2-P热=25×380 W-625 W=8 875 W，故C错误；1 s内，发电电动机的输出机械功W=P出t=8 875 J
由W=mgh，其中m=88.75 kg
解得水升高h=10 m，故D正确。